CN102104580A - 一种基于媒体服务器实现音频合成的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于媒体服务器实现音频合成的方法，包括：应用进程与媒体服务器建立网络连接；在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出。本发明还公开了一种基于媒体服务器实现音频合成的设备，采用本发明所提供的方案，可以实现多路音频的混合输出。
Description
技术领域
本发明涉及网络电视领域，尤其涉及一种基于媒体服务器实现音频合成的方法及设备。
背景技术
网络电视业务(即IPTV业务)在国内外发展迅速，已经逐渐成为固定网络运营商提高其每用户平均收入的杀手锏业务之一。通过IPTV平台，普通用户可以进行视频点播、收看实时电视节目以及进行可视电话等，随着电视多媒体的技术发展，网络电视以及网络电视中的在线卡拉OK等功能也越来越受到人们的喜爱。在线卡拉OK功能的发展，不但要实现卡拉OK的基本功能，还要能够根据演唱者的演唱的水平在演唱者演唱的时候实时的添加一些掌声、尖叫声等激励音来营造良好的卡拉OK氛围，将多路音频合成输出。
目前大多数网络电视产品都构筑在LINUX平台下，网络电视软件的音频应用处理模块的底层调用运营支撑系统(Open Sound System，OSS)应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)输出音频，由于应用程序调用OSS设备具有独占性，一旦一个应用程序打开音频设备(/dev/dsp)其他设备都无法同时打开该设备输出音频，无法满足卡拉OK多路音频输出的要求。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施例提供了一种基于媒体服务器实现音频合成的方法，包括：
应用进程与媒体服务器建立网络连接；
在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；
所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出。
相应地，所述多路媒体数据流为特效音频数据流。
相应地，所述应用进程与媒体服务器建立网络连接步骤之前包括：
所述媒体服务器预先创建套接字、数据接收队列和合成队列。
相应地，所述在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流步骤还包括：
所述媒体服务器将接收到的多路媒体数据流存储在所述数据接收队列中。
相应地，所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算具体为：
遍历所述数据接收队列中的每一个元素的链表头；
当所述链表头不为空时，从所述数据接收队列中读取媒体数据；
将所述读取的媒体数据与所述合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中。
相应地，所述将所述读取的媒体数据与合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中步骤具体为：
判断所述读取的媒体数据的位数；
当所述媒体数据的位数为8位采样数据时，将所述数据接收队列中的每一个字节与所述合成队列中的每一个字节分别相加并减去0x80，并保存在所述合成队列中；
当所述媒体数据的位数为16位采样数据时，将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加，并保存在所述合成队列中。
相应地，所述将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加步骤还包括：
判断所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加的结果是否溢出；
当所述相加的结果大于32767时，将所述相加的结果更改为0x7FFF并保存在所述合成队列中；
当所述相加的结果小于-32768时，将所述相加的结果更改为0x8000并保存在所述合成队列中。
相应地，本发明实施例还提供了一种基于媒体服务器实现音频合成的设备，包括：
通信单元，用于应用进程与媒体服务器建立网络连接；
接收单元，用于在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；
合成单元，用于所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出。
相应地，所述设备还包括：
设置单元，用于所述媒体服务器预先设置套接字、数据接收队列和合成队列；
存储单元，用于将所述接收单元接收到的多路媒体数据流存储在所述数据接收队列中。
相应地，所述合成单元包括：
遍历单元，用于遍历所述数据接收队列中的每一个元素的链表头；
读取单元，用于当所述链表头不为空时，从所述数据接收队列中读取媒体数据；
合成子单元，用于将所述读取单元读取的媒体数据与所述合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中。
相应地，所述合成子单元包括：
第一判断单元，用于判断所述读取单元读取的媒体数据的位数；
第一运算单元，用于当所述媒体数据的位数为8位采样数据时，将所述数据接收队列中的每一个字节与所述合成队列中的每一个字节分别相加并减去0x80，并保存在所述合成队列中；
第二运算单元，用于当所述媒体数据的位数为16位采样数据时，将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加，并保存在所述合成队列中。
相应地，所述第二运算单元包括：
第二判断单元，用于判断所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加的结果是否溢出；
第一处理单元，用于当所述相加的结果大于32767时，将所述相加的结果更改为0x7FFF并保存在所述合成队列中；
第二处理单元，用于当所述相加的结果小于-32768时，将所述相加的结果更改为0x8000并保存在所述合成队列中。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过应用进程与媒体服务器建立网络连接，而不再是直接打开/dev/dsp等音频设备写入脉冲编码调制音频流，在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流，所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出，实现混合音频的输出，达到为卡拉OK用户在演唱歌曲的时候，可以混入特技效果如掌声、尖叫声等激励音，营造良好的演唱氛围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的基于媒体服务器实现音频合成的方法流程图；
图2为本发明图1中媒体数据合成器MS进行合成运算的方法流程图；
图3为本发明所提供的基于媒体服务器实现音频合成的设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1为本发明所提供的基于媒体服务器实现音频合成的方法流程图。具体步骤如下：
步骤S11：应用进程媒体服务器建立网络连接；
具体的，媒体服务器中的媒体数据接收服务器(Media Receive Server，MRS)预先设置一个套接字并在9989端口上接受网络连接，并为每个连接创建一个数据接收队列作为一个数组元素链入branch[]数组当中，媒体器服务中的媒体数据合成器(Media Synthesizer，MS)预先设置一个合成队列trunk，初始值设为0。网络电视中的一个或多个音视频处理应用进程，不再是直接打开/dev/dsp等音频设备写入脉冲编码调制(Pluse Code Modulation，PCM)音频流，而是先与MRS建立网络连接，实际操作过程中，应用进程向媒体服务器发送网络连接请求，媒体服务器接收到应用进程发送的网络连接请求后，向应用进程返回连接请求确认信息，此时应用进程与媒体服务器成功建立了网络连接。
步骤S12：在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；
具体的，应用进程接收到连接请求确认信息后，开始向媒体服务器发送多路媒体数据流，媒体服务器通过预先设置的套接字接收应用进程发送的多路媒体数据流，即将媒体数据流写入MRS设置的套接字中，该多路媒体数据流为特效音频数据流，如掌声、尖叫声等激励音频流。MRS将接收到的多路媒体数据流存储在预先设置的数据接收队列缓冲队列branch[i]中，等待MS的进一步处理。
步骤S13：所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出。
具体的，MS管理数据接收队列branch队列和合成队列trunk队列，将branch队列中的媒体数据与trunk队列中的媒体数据进行合成运算，详细的合成运算如图2所示，得出运算结果信息，将结果信息保存在合成队列中，然后通过媒体服务器中的媒体数据输出管理器(Media Output Manager，MOM)调用OSS中的API管理维护OSS设备，从trunk队列中顺序取出缓存媒体数据，并写入/dev/dsp设备中，如果trunk队列中存储的媒体数据为控制命令时，如控制声卡、调节音量等，则通过输入/输出控制器(Input/Output Control，I/OCTL)写入音频设备中，从而实现多路音频的输出。
参见图2，图2为本发明图1中媒体数据合成器MS进行合成运算的方法流程图；具体步骤如下：
步骤S21：遍历所述数据接收队列中的每一个元素的链表头；
具体的，MS遍历轮询branch数组中的每一个元素的链表头。
步骤S22：当所述链表头不为空时，从所述数据接收队列中读取媒体数据；
具体的，当branch数组中的元素链表头不为空时，从缓冲队列branch[i]中读取媒体数据；
步骤S23：判断所述读取的媒体数据的位数；
具体的，判断所述读取的媒体数据的位数，当读取的媒体数据的位数为8位采样数据时，执行步骤S25，当读取的媒体数据的位数为16位采样数据时，执行步骤S24。
步骤S24：将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加；
具体的，当读取的媒体数据的位数为16位采样数据时，将branch队列中的每两个字节与trunk队列中的每两个字节分别相加，得出相加结果，为避免媒体数据溢出，执行步骤S26；
步骤S25：将所述数据接收队列中的每一个字节与所述合成队列中的每一个字节分别相加减去0x80；
具体的，当读取的媒体数据的位数为8位采样数据时，将branch队列中的每一个字节与trunk队列中的每一个字节分别相加，然后再减去0x80得出结果，并执行步骤S29。
步骤S26：判断结果是否溢出；
具体的，判断步骤S24得出的相加结果是否溢出，如果是则执行步骤S27，否则执行步骤S28。
步骤S27：将相加的结果更改为0x7FFF。
具体的，当步骤S24得出的结果大于32767时，将得出的结果值更改为0x7FFF，并执行步骤S29。
步骤S28：将相加的结果更改为0x8000；
具体的，当步骤S24得出的结果小于-32768时，将得出的结果值更改为0x8000，并执行步骤S29。
步骤S29：将所述结果保存在所述合成队列中。
具体的，将结果保存在trunk缓冲队列中。
参见图3，图3为本发明所提供的基于媒体服务器实现音频合成的设备结构示意图。该设备包括：设置单元31、通信单元32、接收单元33、存储单元34和合成单元35其中：
设置单元31，用于所述媒体服务器预先设置套接字和数据接收队列；
具体的，媒体服务器中的MRS预先设置一个套接字并在9989端口上接受网络连接，并为每个连接创建一个数据接收队列作为一个数组元素链入branch[]数组当中，媒体器服务中的MS预先设置一个合成队列trunk，初始值设为0。
通信单元32，用于应用进程与媒体服务器建立网络连接；
具体的，网络电视中的一个或多个音视频处理应用进程，不再是直接打开/dev/dsp等音频设备写入PCM音频流，而是先与MRS建立一个网络连接，实际操作过程中，应用进程向媒体服务器发送网络连接请求，媒体服务器接收到应用进程发送的网络连接请求后，向应用进程返回连接请求确认信息，此时应用进程与媒体服务器成功建立了网络连接。
接收单元33，用于在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；所述应用进程接收到所述连接请求确认信息后，向所述MRS发送媒体数据流；
具体的，应用进程接收到连接请求确认信息后，开始向媒体服务器发送多路媒体数据流，媒体服务器通过预先设置的套接字接收应用进程发送的多路媒体数据流，即将媒体数据流写入MRS设置的套接字中，该多路媒体数据流为特效音频数据流，如掌声、尖叫声等激励音频流。
存储单元34，用于将所述接收单元33接收到的多路媒体数据流存储在所述数据接收队列中；
具体的，MRS将接收单元33接收到的多路媒体数据流存储在预先设置的数据接收队列缓冲队列branch[i]中，等待MS的进一步处理。
合成单元35，用于所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出，合成单元35包括遍历单元351、读取单元352及合成子单元353，其中：
遍历单元351用于遍历所述数据接收队列中的每一个元素的链表头；
具体的，MS遍历轮询branch数组中的每一个元素的链表头。
读取单元352用于当所述链表头不为空时，从所述数据接收队列中读取媒体数据；
具体的，当branch数组中的元素链表头不为空时，从缓冲队列branch[i]中读取媒体数据；
合成子单元353用于将所述读取单元352读取的媒体数据与所述合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中，合成子单元353包括第一判断单元3531、第一运算单元3532和第二运算单元3533，其中：
第一判断单元3531用于判断所述读取单元352读取的媒体数据的位数；
第一运算单元3532用于当所述媒体数据的位数为8位采样数据时，将所述数据接收队列中的每一个字节与所述合成队列中的每一个字节分别相加并减去0x80，并保存在所述合成队列中；
具体的，当读取的媒体数据的位数为8位采样数据时，将branch队列中的每一个字节与trunk队列中的每一个字节分别相加，然后再减去0x80得出结果，并将结果保存在trunk缓冲队列中。
第二运算单元3533用于当所述媒体数据的位数为16位采样数据时，将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加，并保存在所述合成队列中，第二运算单元3533包括第二判断单元35331、第一处理单元35332和第二处理单元35333，其中：
第二判断单元35331用于判断所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加的结果是否溢出；
第一处理单元35332用于当所述相加的结果大于32767时，将所述相加的结果更改为0x7FFF并保存在所述合成队列中；
具体的，当第二判断单元35331判断出branch队列中的每两个字节与trunk队列中的每两个字节分别相加的结果大于32767时，将得出的结果值更改为0x7FFF，并保存在trunk缓冲队列中。
第二处理单元35333用于当所述相加的结果小于-32768时，将所述相加的结果更改为0x8000并保存在所述合成队列中；
具体的，当第二判断单元35331判断出branch队列中的每两个字节与trunk队列中的每两个字节分别相加的结果小于-32678时，将得出的结果值更改为0x8000，并保存在trunk缓冲队列中。
需要说明的是，MS将合成运算结果保存在合成队列trunk队列后，媒体服务器中的MOM调用OSS中的API管理维护OSS设备，从trunk队列中顺序取出缓存媒体数据，并写入/dev/dsp设备中，如果trunk队列中存储的媒体数据为控制命令时，如控制声卡、调节音量等，则通过I/OCTL写入音频设备中，从而实现多路音频的输出。
综上所述，通过应用进程与媒体服务器建立网络连接，而不再是直接打开/dev/dsp等音频设备写入脉冲编码调制音频流，在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流，所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出，实现混合音频的输出，达到为卡拉OK用户在演唱歌曲的时候，可以混入特技效果如掌声、尖叫声等激励音，营造良好的演唱氛围。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种基于媒体服务器实现音频合成的方法，其特征在于，包括：
应用进程与媒体服务器建立网络连接；
在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；
所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多路媒体数据流为特效音频数据流。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述应用进程与媒体服务器建立网络连接步骤之前包括：
所述媒体服务器预先设置套接字、数据接收队列和合成队列。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流步骤包括：
所述媒体服务器通过预先设置的套接字接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；
所述媒体服务器将接收到的多路媒体数据流存储在所述数据接收队列中。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算具体为：
遍历所述数据接收队列中的每一个元素的链表头；
当所述链表头不为空时，从所述数据接收队列中读取媒体数据；
将所述读取的媒体数据与所述合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述读取的媒体数据与合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中步骤具体为：
判断所述读取的媒体数据的位数；
当所述媒体数据的位数为8位采样数据时，将所述数据接收队列中的每一个字节与所述合成队列中的每一个字节分别相加并减去0x80，并保存在所述合成队列中；
当所述媒体数据的位数为16位采样数据时，将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加，并保存在所述合成队列中。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加步骤还包括：
判断所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加的结果是否溢出；
当所述相加的结果大于32767时，将所述相加的结果更改为0x7FFF并保存在所述合成队列中；
当所述相加的结果小于-32768时，将所述相加的结果更改为0x8000并保存在所述合成队列中。
8.一种基于媒体服务器实现音频合成的设备，其特征在于，包括：
通信单元，用于应用进程与媒体服务器建立网络连接；
接收单元，用于在建立所述网络连接之后，所述媒体服务器接收所述应用进程发送的多路媒体数据流；
合成单元，用于所述媒体服务器对所述多路媒体数据流进行合成运算，并将所述合成的多路媒体数据流输出。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
设置单元，用于所述媒体服务器预先设置套接字、数据接收队列和合成队列；
存储单元，用于将所述接收单元接收到的多路媒体数据流存储在所述数据接收队列中。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述合成单元包括：
遍历单元，用于遍历所述数据接收队列中的每一个元素的链表头；
读取单元，用于当所述链表头不为空时，从所述数据接收队列中读取媒体数据；
合成子单元，用于将所述读取单元读取的媒体数据与所述合成队列中的媒体数据进行合成运算，并保存在所述合成队列中。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述合成子单元包括：
第一判断单元，用于判断所述读取单元读取的媒体数据的位数；
第一运算单元，用于当所述媒体数据的位数为8位采样数据时，将所述数据接收队列中的每一个字节与所述合成队列中的每一个字节分别相加并减去0x80，并保存在所述合成队列中；
第二运算单元，用于当所述媒体数据的位数为16位采样数据时，将所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加，并保存在所述合成队列中。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第二运算单元包括：
第二判断单元，用于判断所述数据接收队列中的每两个字节与所述合成队列中的每两个字节分别相加的结果是否溢出；
第一处理单元，用于当所述相加的结果大于32767时，将所述相加的结果更改为0x7FFF并保存在所述合成队列中；
第二处理单元，用于当所述相加的结果小于-32768时，将所述相加的结果更改为0x8000并保存在所述合成队列中。
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2009
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110622 |